Przekładnie mechaniczne.

Podstawy Konstrukcji Maszyn
Wykład 7
Przekładnie mechaniczne
Dr inŜ. Jacek Czarnigowski
Pojęcia podstawowe
Przekładnia mechaniczna – mechanizm słuŜący do
przenoszenia energii, zazwyczaj wraz ze zmianą
prędkości obrotowej i momentu.
Źródło napędu
(np. silnik)
Ms ωs
Przekładnia
Odbiornik napędu
(układ roboczy)
Mr ωr
Transmisja energii
1
Pojęcia podstawowe
Przyczyny zastosowania przekładni:
Funkcjonalne:
- konieczność dostosowania prędkości obrotowej napędu do maszyny
roboczej,
- zmiana kierunku obrotów maszyny,
- wymagany jest większy moment niŜ jest w stanie wytworzyć silnik,
Pojęcia podstawowe
Przyczyny zastosowania przekładni:
Konstrukcyjne:
- konieczność przeniesienia napędu na pewną odległość (silnik musi
być oddalony od układu roboczego),
- Zmniejszenie gabarytu maszyny poprzez ustawienie równoległe
silnika i układu roboczego,
2
Pojęcia podstawowe
Przyczyny zastosowania przekładni:
Ekonomiczne:
- moŜliwość zastosowania jednego układu napędowego do kilku
układów roboczych,
- moŜliwość zastosowania tańszego silnika z przekładnią
wielostopniową dla uzyskania większego zakresu prędkości maszyny
roboczej,
Rodzaje przekładni mechanicznych
Sposób przekazania napędu:
Cierne – przeniesienie
napędu oparte jest na
tarciu między dwoma
powierzchniami
Kształtowe – przeniesienie
napędu oparte jest na
zazębianiu się elementów
3
Rodzaje przekładni mechanicznych
Element przekazania napędu:
Bezpośrednie – przeniesienie
napędu występuje między
dwoma elementami
Pośrednie – w przeniesieniu
napędu występuje dodatkowy
element
Rodzaje przekładni mechanicznych
Przekładnia cierna bezpośrednia:
Przekładnia cierna
Zalety:
- prosta konstrukcja
- brak elementów dodatkowych
- odporność na przeciąŜenia
Wady:
- duŜy poślizg = mała sprawność
- brak moŜliwości synchronizacji połoŜenia
4
Rodzaje przekładni mechanicznych
Przekładnia cierna pośrednia:
Przekładnia pasowa:
- Pas płaski
- pas klinowy
Zalety:
- prosta konstrukcja
- moŜliwe przekazywanie napędu na duŜych
odległościach
- mała wraŜliwość na niedokładności
wykonawcze
Wady:
- poślizg na pasach – spadek mocy
(zmniejszona sprawność)
- brak moŜliwości synchronizacji połoŜenia
Rodzaje przekładni mechanicznych
Przekładnia kształtowa pośrednia:
Przekładnia łańcuchowa:
Zalety:
- duŜa wytrzymałość
- moŜliwe przekazywanie napędu na duŜych
odległościach
- brak poślizgu
Wady:
- dodatkowy, skomplikowany element
- duŜa głośność
5
Rodzaje przekładni mechanicznych
Przekładnia kształtowa bezpośrednia:
Przekładnia zębata:
Zalety:
- najwyŜsza sprawność (0,98 – 0,99)
- duŜa niezawodność
- małe zuŜycie
- duŜa zwartość
- moŜliwość przenoszenia duŜych mocy
Wady:
- hałaśliwość
- duŜy koszt wykonania
- brak odporności na przeciąŜenia
Konstrukcja przekładni mechanicznej
Koło bierne(2)
Wyjście
napędu
Wejście
napędu
Koło czynne (1)
6
PrzełoŜenie
PrzełoŜenie kinematyczne:
Stosunek prędkości kątowych (obrotowych)
koła czynnego do biernego:
i=
ω1 n1
=
ω2 n2
i>1 reduktor
i<1 multiplikator
PrzełoŜenie
PrzełoŜenie geometryczne:
Dla przekładni kształtowych:
u=
d 2 z2
=
d1 z1
Średnice toczne
Liczba zębów koła czynnego
i biernego
7
PrzełoŜenie
PrzełoŜenie geometryczne:
Dla przekładni ciernych – konieczne jest uwzględnienie poślizgu:
d2
d1 (1 − ξ )
u=
Poślizg względny
Średnice toczne
PrzełoŜenie
PrzełoŜenie dynamiczne:
Stosunek momentu obrotowego
przekazywanego z wału czynnego na bierny:
id =
Moment
M2
= u ⋅η
M1
Sprawność przekładni
8